نظام الغاز الخامل
يُعرَف بالإنجليزية باسم Inert Gas System واختصاراً IG System، و هو نظام أمان يعمل عن طريق استخدام الغازات الخاملة، وجعلها تشكل غيمة حول مكان معين تعزله عن الهواء وخصوصاً الأكسجين، فتعمل على إيقاف نشاط المركبات الهيدروكربونية وتفاعلها مع الأكسجين، الذي سيؤدي حتماً إلى اشتعالها في ذلك المكان،يستخدم هذا النظام مثلاً داخل ناقلات النفط، فيعزل جو الناقلة عن الأكسجين الذي قد يؤدي إلى اشتعال النفط مسبباً كارثة ضخمة في عرض البحر أو على الميناء.
الغاز الخامل أو النبيل
هو الغاز الذي لا يبدي أي نشاط كيميائي في العديد من الظروف (بمعنى أنه في ظروف خاصة يكون قادراً على التفاعل وإبداء نشاط كيميائي)، ويتم الاستفادة من هذه الغازات في عمليات إبطال التفاعلات الكيميائية غير المرغوبة، ومن تلك الغازات النبيلة غاز الأرغون، وغاز النيتروجين، وهما من أكثر الغازات الخاملة استخداماً، لاعتدال أسعارهما، وتواجدهما بكثرة في الطبيعة، حيث يتكون الهواء من 78% من غاز النيتروجين و1% من غاز أرغون.
وتتكون الغازات الخاملة من مجموعة من الغازات، و يعودُ سبب خمولها إلى تكافئها؛ أي امتلاء المدار الأخير بالإلكترونات، فتميل الذرات أو الجزيئات إلى الاستقرار.
آلية الإنتاج
يتم إنتاج الغازات الخاملة في وحدات خاصة تعمل على عزل الهواء وفصله إلى مكوناته الأساسية؛ الأكسجين، والنيتروجين، والأرغون، وبعض الغازات النبيلة النادرة، ومن الممكن أن توضع هذه الوحدات في محطات تكرير النفط أو في مواقع تخزين المواد الكيميائية.
تطبيقات الغازات الخاملة
تستخدم هذه الغازات لمنع بعض التفاعلات غير المرغوب فيها، بسبب طبيعتها الخاملة والمقاومة للتفاعلات، ومن الأمثلة عليها:
- تخزين المواد الغذائية، حتى لا تتأكسد وتتلف بسبب نمو وتكاثر البكتيريا الهوائية فوقها، فتوضع ضمن محيط من الغازات الخاملة، بحيث لا تستطيع البكتيريا التكاثر.
- حفظ الأرشيف والمستندات الهامة ضمن غاز خامل لمنع تلف الورق بسبب الهواء، أو الجفاف، أو الرطوبة العالية، ويعتمد هذا العرف في أمريكا لحفظ الدستور، حيث توضع النسخة الأصلية في محيط من غاز الأرغون.
- استخدام هذه الغازات في منشآت الصناعات الكيميائية، للوقاية من حوادث الاحتراق.
- وضع هذه الغازات حول جميع الخطوط والخزانات في محطات تكرير النفط لمنع المواد من الاشتعال.
- إنتاج هذه الغازات في ناقلات النفط التي تحوي محطات خاصة، وذلك لمنع وصول الهواء حول السفينة إلى درجة تكون نسبة الأكسجين عالية تتعدى 8% ، وهي درجة تؤدي إلى حدوث انفجار واشتعال المواد التي تحملها السفن، وحتى بعد إفراغ الحمولات يجب إحاطة السفن بالغاز الخامل حيث تبقى هالة من المركبات الكربونية عالقة في جو السفينة، وإذا تعرضت إلى هواء مشبع بالأكسجين تصبح عرضة للاشتعال، وأي خطأ مهما كان صغيراً يكون ذا كلفة بشرية ومادية عالية، ويمتدّ ضرره إلى البيئة والحياة المائية.
- استخدام غاز الأرغون في لحام القوس لمنع تأكسد المواد المستخدمة في اللحام.
- استخدام غاز الهيليوم في أسطوانة الغاز التي توضع على ظهر الغطاس، والهدف منها تمييع غاز الأكسجين وتسهيل عملية التنفس تحت ضغط الماء العالي.
- تطوير تقنيات معينة لإجراء جميع التفاعلات الكيميائية ذات الطبيعة الحساسة للهواء في غيمة من الغازات الخاملة.
